2025年7月4日,本团队在《Journal of Power Sources》上在线发表了题为“Waste banana bract-derived porous carbon as anode for lithium/sodium-ion batteries with hybrid adsorption-pore filling/insertion mechanism”的研究成果。该成果由西南科技大学材料与化学学院、环境友好能源材料国家重点实验室、生物质材料教育部工程研究中心;北京先进化学能源存储技术与材料重点实验室、化学防护研究所;四川朗晟新能源科技有限公司;四川富林新能源科技有限公司等单位合作完成。
以生物质衍生碳作为锂/钠离子电池负极材料,具有潜在的应用前景和商业价值。基于此,本工作采用简单的活化碳化法,以废弃香蕉苞片为原料制备了用于锂/钠离子电池的多孔碳材料。大比表面积和杂原子掺杂提供了大量的锂/钠离子存储位点,多孔结构提供了快速的离子传输通道,这些有利于离子的存储与扩散。因此,香蕉苞片衍生碳表现出高容量和长循环寿命。对于锂离子电池,该材料在0.1 A g⁻1的电流密度下容量可达953.89 mAh g⁻1;在1 A g⁻1电流密度下循环1000次后,容量仍保持在320.41 mAh g⁻1。此外,对于钠离子电池,其在0.1 A g⁻1的电流密度下容量可达212.16 mAh g⁻1,循环1000次后也未出现明显的容量衰减。基于该材料组装的全电池在锂离子电池中能量密度达到178.3 Wh kg⁻1,在钠离子电池中为111.1 Wh kg⁻1。我们初步提出了一种“吸附-孔填充/嵌入”机制来解释其出色储能性能的原因。综上说明香蕉苞片衍生碳材料作为锂/钠离子电池负极材料具有较好地应用前景。
研究工作得到了国家自然科学基金、西南科技大学博士基金等项目的支持。
Weifeng Deng, Liang Chen*, Hao Li, Xin Tang, Kaibo Zhang, Jinhan Teng, Jing Li, Qin Chen, Huimin Zhang, Hao Duan, Jinchao Li*, Yaping Zhang*. Waste banana bract-derived porous carbon as anode for lithium/sodium-ion batteries with hybrid adsorption-pore filling/insertion mechanism, Journal of Power Sources 654 (2025) 237813.
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